智能流量控制器設(shè)計(jì)與制作-文庫(kù)吧
2025-06-22 14:23 本頁(yè)面
【正文】 于不支持 ISP 功能。Atmel 公司目前已經(jīng)停止了 AT89C51 生產(chǎn)，51 單片機(jī)必須加上 ISP 功能才能更好延續(xù) MCS51 的傳奇，AT89S51就是在這樣的背景下誕生的，目前 AT89S51 已經(jīng)成為了實(shí)際應(yīng)用市場(chǎng)上的新寵兒。89S51 在工藝上進(jìn)行了改進(jìn)，它采用 mm 新工藝，不但降低成本了，而且增加了功能，提升了單片機(jī)性能，提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。AT89S51 新增了許多功能，性能也有了較大的提升，但是價(jià)格仍舊與 AT89C51 的價(jià)格一致。新增的功能之中最具有影響力的就是 ISP 在線編程功能，這個(gè)功能的優(yōu)勢(shì)在于，改寫單片機(jī) Flash 存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能。3 / 23顯然，AT89S51 在性能上比 AT89C51 要優(yōu)良得多，因?yàn)樗坏?AT89C51的基礎(chǔ)上增加了許多功能，而且價(jià)格基本沒有提高，所以在器件選擇的時(shí)候首先排除 AT89C51，對(duì)于市場(chǎng)上的另外一種比較流行的單片機(jī) C8051F，盡管它在性能、功能上都要比 AT89S51 優(yōu)良很多，但是它的價(jià)格是 S51 的數(shù)倍，本系統(tǒng)使用 S51 已經(jīng)完全能夠?qū)崿F(xiàn)所需要的功能，基于成本的考慮，放棄 C8051F，選擇AT89S51 作為本系統(tǒng)的主控單元。 顯示模塊選擇本設(shè)計(jì)要求顯示 8 位數(shù)字，可由以下方案完成。方案一： 采用 LCD 液晶顯示屏,液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大,可顯示大量文字,圖形,顯示多樣,清晰可見,但是價(jià)格昂貴,需要的接口線多,所以在此設(shè)計(jì)中不采用 LCD 液晶顯示屏.方案二： 采用點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示，點(diǎn)陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對(duì)于顯示文字比較適合,如采用在顯示數(shù)字顯得太浪費(fèi),且價(jià)格也相對(duì)較高,所以也不用此種作為顯示.方案三：采用 LED 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描,LED 數(shù)碼管價(jià)格適中,對(duì)于顯示數(shù)字最合適 ,而且采用動(dòng)態(tài)掃描法與單片機(jī)連接時(shí),占用的單片機(jī)口線少。所以采用了 8 位 LED 數(shù)碼管作為顯示。 傳感器的選擇本次課設(shè)選擇的流量傳感器是渦輪傳感器，渦輪流量傳感器是精密流量測(cè)量工具之一, 基本誤差小, 量程比寬, 動(dòng)態(tài)特性好, 時(shí)間常數(shù)小, 可測(cè)量脈動(dòng)流量, 耐高壓及壓力損失小, 使用溫度范圍寬,可輸出數(shù)字信號(hào), 便于與微機(jī)或數(shù)字電路接口, 有較強(qiáng)的抗干擾能力,廣泛應(yīng)用于測(cè)量液體瞬時(shí)流量或總量。由于其他流量傳感器輸出信號(hào)大多為電信號(hào)，還需經(jīng)濾波放大進(jìn)入 AD 轉(zhuǎn)換，花費(fèi)高，精度差，所以選擇渦輪傳感器來進(jìn)行本次課設(shè)的流量檢測(cè)。 系統(tǒng)總框圖該系統(tǒng)從渦輪傳感器檢測(cè)水的流量，其輸出脈沖信號(hào)經(jīng)過濾波整形電路進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行換算并累計(jì)。轉(zhuǎn)換后的信號(hào)送入 LED 數(shù)碼管上顯示流量值。并通過4 / 23控制 PWM 電路來控制電磁閥門的開度檔位變換。用四個(gè)獨(dú)立按鍵來控制瞬時(shí)流量、總流量、閥門開大和閥門開小四個(gè)功能。系統(tǒng)總框圖如圖 所示渦輪傳感器濾波與整形電路AT89s518 位數(shù)碼顯示電路PWM電路電磁閥按鍵圖 系統(tǒng)總框圖 按鍵示意圖1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 7Jan2022 Sheet of File: C:\PROGRAM FILES\PROTEL 99SE一一一\EXAMPLES\BACKUP~ By:一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一圖 按鍵示意圖5 / 231 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 5Jan2022 Sheet of File: C:\PROGRAM FILES\PROTEL 99SE一一一\EXAMPLES\BACKUP~ By:R1200R21K22uFVCCRESER0第 3 章 硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)的時(shí)鐘電路AT89S51 單片機(jī)內(nèi)部的振蕩電路是一個(gè)高增益反向放大器，引線 XTAL1 和XTAL2 分別是放大器的輸入端和輸出端。單片機(jī)內(nèi)部雖然有振蕩電路，但要形成時(shí)鐘，外部還需附加電路。AT89S51 的時(shí)鐘產(chǎn)生方式有兩種：1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 5Jan2022 Sheet of File: C:\PROGRAM FILES\PROTEL 99SE一一一\EXAMPLES\BACKUP~ By:30pF30pF 12MHz圖 片內(nèi)振蕩電路的時(shí)鐘電路內(nèi)部時(shí)鐘電方式和外部時(shí)鐘方式。由于外部時(shí)鐘方式用于多片單片機(jī)組成的系統(tǒng)中，所以此處選用內(nèi)部時(shí)鐘方式。即利用其內(nèi)部的振蕩電路在 XTAL1 和 XTAL2引線上外接定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩電路產(chǎn)生自激振蕩。最常用的是在 XTAL1 和XTAL2 之間接晶體振蕩器與電路構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器，如圖 機(jī)最常用的時(shí)鐘振蕩電路的接法，其中晶振可選用振蕩頻率為 12MHz 的石英晶體，兩個(gè)電容器一般選擇 30PF 左右。 單片機(jī)的復(fù)位電路圖 AT89C51 的復(fù)位電路本設(shè)計(jì)中 AT89S51 是采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種方式。最簡(jiǎn)單的復(fù)位電路如圖 所示。上電瞬間，RC 電路充電，RST 引線端出現(xiàn)正脈沖，只要6 / 231 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 7Jan2022 Sheet of File: C:\PROGRAM FILE
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